23物品的网络身份证物联网如何识物教学设计西交大版（2014）初中信息科技八年级下册

章节第二单元第三节课题物品的网络身份证——物联网如何识物学科核心素养（学习目标）信息意识让同学们知道生活里到处都在用物联网识别物品的技术，以后看到相关的东西能更敏感，想到背后的技术。提醒大家用二维码的时候要小心，别随便扫来路不明的码，提高保护自己信息安全的意识。计算思维能轻松理解条码、二维码、RFID这些技术是怎么回事，知道它们在物联网里是怎么帮我们识别物品信息的，比如条码上的那些条纹有啥用。碰到像仓库管理这类实际问题时，能想到用学过的技术来想出办法，解决怎么识别和管理物品的问题。数字化学习与创新鼓励大家自己通过上网查资料、看书等方式，去了解更多物联网识别物品的技术，培养自己找知识的能力。让同学们自己动手用工具制作二维码，感受一下怎么用数字化的工具搞点新创意。信息社会责任引导同学们想想这些物联网技术对我们的生活和社会有啥影响，比如让商店的运营更快了，增强自己对社会的责任感。明白在使用这些技术的时候，保护个人隐私和信息安全特别重要，树立正确对待信息的观念。教学重点1.清楚条码、二维码、RFID技术的原理，由哪些部分组成，在生活中都用在哪。2.知道传感器的定义及构成，在物联网里的作用，在生活中哪些领域被应用。了解物联网里常用的确定位置的技术，以及它们分别适合的情况。教学难点1.明白物联网识别技术是怎么工作的，怎么处理数据。2.能把学到的多种技术结合起来，解决实际问题。教学方法讲授法、讨论法、实践法、案例分析法教学过程（一）导入1.一上课，就给同学们展示一些有趣的小视频和图片。像去超市买东西，收银员用扫码枪一扫条码，商品价格等信息就出来了；快递包裹上的二维码，用一扫就能查到物流信息；还有过高速收费站时，有的车不用停车，直接就能通过ETC通道。2.然后问同学们：“大家看，在这些好玩的场景里，东西是怎么被一下子认出信息的呢？这些神奇的识别方法背后藏着啥秘密技术呢？今天，咱们就一起去揭开物联网识别物品的神秘面纱，看看物品的网络身份证到底是啥。”（二）知识讲解1.条码技术先把一维条码和二维条码的图片放在课件上，让同学们仔细瞧瞧，说说看着有啥不一样，再问问大家平时在哪见过条码。开始讲一维条码啦，就像教材里说的，它是由一组有规律排列的条纹组成，机器能读出来。就拿常见的商品条码来说，它就像商品的一个小身份证。结合图表，给同学们讲，这前面3位是国家码，就像给国家的一个编号；接着4位是商家识别码，能看出是哪个商家的东西；5位产品代码，代表具体是什么产品；最后1位校验码，是用来检查前面这些数字有没有弄错的。再来讲二维条码，给同学们看各种二维码的图片，告诉他们二维码能存好多信息呢，像文字、网址、图片都能存进去。咱们平时用扫码支付、扫健康码，用的就是二维码。不过呀，二维码也不是绝对安全的，有些坏人会把有病毒或者诈骗链接的二维码放在那，大家扫码可得小心啦。为了让同学们更清楚条码是怎么被读取信息的，播放一段动画视频，展示扫码枪一扫，条码的信息就跑到电脑里去的过程。2.射频识别技术（RFID）直接跟同学们说，RFID就是射频识别技术的英文缩写，它不用接触，通过无线信号就能识别东西，交换数据。用课件上的图，给同学们讲RFID系统有三个小伙伴，分别是读写器、电子标签和应用系统。就拿大家都知道的ETC收费来说，车上装的电子标签就是个小卡片，当车经过收费站，收费站的读写器就像一个小眼睛，能读取电子标签里的信息，然后自动把钱扣了，车就能直接过去啦。跟同学们对比一下，RFID和条码比起来，它能随时更新信息，能存的东西更多，用的时间也更长，还更安全，让同学们明白它的好处。3.传感器展示压力、温度、湿度、烟雾等传感器的图片，问同学们：“大家看看这些小东西，在生活里有没有见过呀？”告诉同学们，传感器在物联网里可重要啦，就像人的眼睛、耳朵、鼻子，能感受周围世界的各种变化。它能把力、热、光这些东西变成数字信号，让电脑能明白。用简单的示意图，给同学们讲传感器有三个部分，敏感元件就像它的感觉器官，能感受到变化；转换元件把感受到的变化变成电信号；测量电路再把电信号处理得更清楚。举几个例子，像家里的空调能根据温度传感器感受的温度来调节，工厂里用传感器检测产品质量，让同学们知道传感器用得可广啦。4.位置感测技术先跟同学们说卫星定位技术，就是咱们平时用的GPS，出去玩的时候用它能知道自己在哪。不过呢，要是在高楼林立的城市或者下雨天，信号可能就不太好。接着讲，在城市里，有时候会把GPS和信号基站结合起来定位。信号基站就像一个个小帮手，当GPS信号不好时，它们就能帮忙确定位置。再讲讲商场里的定位，用的是WiFi指纹技术。打个比方，商场不同地方的WiFi信号就像每个人的指纹一样，都有自己的特点。工作人员先把每个地方的WiFi信号特点记下来，等我们在商场里时，就能根据检测到的WiFi信号，和记下来的对比，就能知道我们在哪啦。（三）思考讨论1.把同学们分成小组，每组大概56个人，给每个小组发一些问题卡片。上面的问题有：一维条码到底是怎么编码的呀？二维码用起来安不安全呢，为啥呀？传感器到底是干啥的，由啥组成的？RFID读写器在不同的工作频段，对读取信息的速度和能用在哪有啥影响呀？生活里还有哪些地方用了RFID技术，它们是怎么工作的呢？假如你要管理一个大商场的仓库，怎么用我们学的技术，把货物的数量、质量、位置这些信息都管理好呢？2.让小组开始讨论，老师在教室里转转，看看大家讨论得咋样，要是有卡住的地方，就给点小提示，鼓励大家大胆想，结合生活和课本知识来说。3.每个小组派一个代表来说说讨论的结果，其他小组可以补充或者提问题。老师对每个小组的发言都点评一下，把正确答案和重点再讲讲，强调一下容易出错的地方。（四）操作实践1.提前在教室里的电脑上安装好能做二维码的软件，或者给同学们几个能在线做二维码的网站。2.布置任务：“同学们，现在大家来给咱们校园里的某个地方，像操场，或者某种植物，做一个二维码，这个二维码里要写上它们的简单介绍。3.老师先示范一遍，打开做二维码的软件，输入一段关于校园操场的介绍，然后点生成二维码，再用扫一扫，看看能不能正常显示信息。4.同学们开始自己动手做，提醒大家写的介绍要准确、简单。当堂训练（可附页）1.查找资料，看看中的传感器都有什么，在中的作用是什么？2.传感器的作用是什么？课堂小结1.老师通过提问的方式，带着同学们回顾这节课重点。2.把同学们回答的补充完整，再强调一下这些物联网技术在生活里到处都有，用的时候要小心保护自己的信息，不能随便扫奇怪的二维码，增强大家的安全意识和责任感。板书设计物品的网络身份证——物联网如何识物一、条码，物联网的第一代身份证二、射频识别（RFID），物